Durch den wachsenden Bedarf an elektrochemischen Speichern für die Elektromobilität und stationäre Energiespeicher werden hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit elektrochemischer Speicher gestellt. Das zentrale Element dieser Speicher ist die Lithium-Ionen-Batteriezelle, weshalb eine effiziente Batteriezellfertigung im Fokus der Industrie und Forschung steht. Im Projekt DuLiPro werden die bislang diskreten Prozessschritte Einhausung, Elektrolytbefüllung und Zellverschluss als kontinuierliche und bahngebundene Prozesse gestaltet sowie zu einer durchgehenden Teilprozesskette verknüpft. Die Prozesse werden zusätzlich um hochdurchsatzfähige Qualitätssicherungsmethoden ergänzt, sodass eine effiziente Fertigung unter Hochgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung von Ausschuss erreicht wird.
Das IWF verfolgt in dem Projekt das Ziel, für verschiedene Teilprozesse neuartige Lösungen zu erarbeiten und deren Verknüpfung vorzunehmen. In dem Rahmen wird zunächst die Entwicklung eines kontinuierlichen Siegelprozesses vorgenommen, sodass die bahngebundene Pouchfolie kontinuierlich gesiegelt werden kann. Weiterhin wird für den Befüllprozess ein Schleusenkonzept in eine Vakuumkammer sowie ein Mechanismus, mit dem kontinuierlich befüllt werden kann, erarbeitet. Für die Qualitätssicherung werden Algorithmen entwickelt, die automatisiert Fehlerbilder in der 2D Röntgenprüfung erkennen. Zur Verknüpfung der Teilprozesse werden Prozessparameter für die Aufrechterhaltung der Bahnspannung ermittelt sowie ein übergreifendes Steuerungskonzept ausgearbeitet.
Förderung: 10/2022 bis 09/2025, gefördert durch Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
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